第二讲作业进程与线程.ppt

二、如何描述进程？——进程表 几乎所有操作系统都会有4类表来保存信息，每一个表都有一定的数据结构。 ①内存表。用来跟踪主（实）存和辅（虚拟）存。 ②I/O表。用来管理I/O设备和通道。 ③文件表。提供当前存在文件中的信息。 ④进程表。用来管理进程。 1.进程映像——即进程的具体物理组成。由进程映像来描述。 2.进程控制块的组成 （1）、进程控制块内容。操作系统管理进程所需的信息类型及信息都收集在进程控制块（PCB）中。 第1类 进程标识 第2类 进程状态信息 第3类 进程控制信息 （2）一种进程映象结构。（用户数据、用户程序、系统栈、进程控制块） 2.5.3 进程控制块的组织 为了对进程进行有效管理，要将系统中的进程PCB按照一定的方式组织起来。主要的方式有： （1）线性方式 系统中规定进程的最大数目。 （2）链接方式 按照各进程的不同状态分别将它们的PCB放在不同的队列中。 （3）索引方式 利用索引表记载不同状态进程的PCB地址。 2.6 进程控制与管理 操作系统内核负责控制和管理进程的产生、执行和消亡的整个过程，这主要通过对它们的控制操作来实现。操作系统的进程控制操作有：创建进程、撤消进程、挂起进程、恢复进程、改变进程优先级、封锁进程、唤醒进程、调度进程等 2.6 进程控制与管理 一、操作系统内核 1.核心态和用户态 通常将处理机的执行状态分为核心态和用户态 2.6 进程控制与管理 核心态----又称系统态。具有较高特权，能执行一切指令，能访问所有的寄存器及内存所有的区域。操作系统内核通常运行在系统态。 用户态----具有较低特权的执行状态。在这种状态下，只能执行规定的指令，访问指定的寄存器和内存指定的区域。通常用户程序在用户态下运行。 2.6 进程控制与管理 内核与原语 内核----操作系统将一些与硬件紧密相关的软件模块放在紧靠硬件的层次上，并使这部分程序常驻内存，以提高操作系统的运行效率。这部分程序称为操作系统内核。 例：在多道程序设计的系统里，“可再入”程序可以对应多个计算。 “可再入”程序：是指能被多个程序同时调用的程序。如编辑程序，编译程序，汇编程序等。 编译程序P 源程序 乙 B A 编译程序P 源程序 甲 A B 上例中，一个编译程序对应了两个“计算”，两个断点。 如：一个编译程序副本往往为几个用户同时服务，该编译程序便对应了几个“计算”。 2.4 进程概念 ★在多道程序设计中，程序的执行出现“走走停停”的新状态，我们把程序执行的每一个新状态称作一个进程。 进程甲 进程乙 编译程序P 源程序 乙 B A 编译程序P 源程序 甲 A B 叫什么？ 叫什么？ 进程理解例：“程序执行的每一个新状态称作一个进程”。 日常生活中进程的例子：按菜谱炒菜 银耳香菇枣汤 原料：银耳15克，冬菇仔25克，大粒花生、蜜枣各6个，花生油、盐、水各适量。制作步骤： ①花生用滚水滤过，去衣，放在锅内，注入大半锅水，再加入蜜枣先行煎煮。 ②银耳浸开，切去硬蒂，洗净，冬菇仔浸软，去蒂，洗净。 ③花生、蜜枣炖90分钟后，待花生酥时，加入银耳、冬菇仔，并加入小半茶匙花生油同煮。 ④40分钟后，用适量盐调味即成。 特点：色美，味甜，富有营养。 半成品 进程1 半成品 进程2 半成品 进程3 半成品 进程结束 成品 资源 程序 计算机中多个进程执行轨迹示例。 下图2.1显示在内存中有3个进程。为简化讨论，我们假设没有用到虚拟存储器，所有3个进程全部都存储在内存中。另外，还有一个分派程序δ(Dispatcher Program)负责把处理器分配给进程。图2.2列举了3个独立进程开始的一部分指令，其中，α为进程A的起始地址；β为进程B的起始地址；γ进程C的起始地址。分别有进程A和C开始的12条指令，以及进程B的4条指令，并假设进程B的第4条指令包括I/O操作，一个CPU时间片能执行用户进程的6条指令。 3个进程混合执行轨迹： 问题：从以上3个进程混合执行轨迹，你想到什么？ （1）处理机有两种状态，用户进程使用CPU，系统进程使用CPU； （2）处理机是用户进程与系统进程交替使用来完成进程的推进。 （3）进程的执行是走走停停的。 ★进程的基本特征 （1）动态性 进程是程序的执行过程，它有生有亡，有活动有停顿，可以处于不同的状态。 （2）并发性 多个进程的实体能存在于同一内存中，在一段时间内都得到运行。这样就使得一个进程的程序与其它进程的程序并发执行了。 （3）独立性 进程实体是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位。凡末建立进程的程序都不能作为一个独立的单位参加运行。 （4）异步性 这是指进